CN102797267B - 密闭式沉井侧壁摩阻力计 - Google Patents
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Abstract
一种密闭式沉井侧壁摩阻力计，包括：保护盒，所述保护盒具有收容空间；固定面板，形成在所述保护盒的第二挡板处；受力面板，与所述固定面板呈面向设置；导轨，具有导轨滑动卡槽，并呈面向平行设置在所述受力面板之临近所述收容空间一侧；第一靠板，设置在所述固定面板和所述导轨之间；第二靠板，与所述第一靠板平行设置，并位于所述固定面板和所述导轨之间；以及应力计，具若干导线，并设置在所述第一靠板与所述第二靠板之间。本发明密闭式沉井侧壁摩阻力计适于实际工程监测，不仅监测工作受施工影响较小，精度较高，而且所述密闭式沉井侧壁摩阻力计存活率相当高，具有较高的测试精度和较强的适用性。
Description
技术领域
本发明涉及用于测量沉井和打入桩等刚性结构物的侧壁与周围土体摩擦力的测量设备技术领域，尤其涉及一种密闭式沉井侧壁摩阻力计。
背景技术
将事先在地面上用钢筋混凝土制成的井筒形状的结构作为地下结构的支撑，在井壁的保护下，用机械和人工在井内挖土，并在其自重作用下沉入土中的结构物称为沉井。故沉井下沉，实质上就是将一个在地面上事先挠制好的构筑物通过挖土沉入到地下一定深度后成为地下构筑物的施工过程。沉井下沉是在自重作用下，克服井壁与土体的摩擦阻力和刃脚反力来完成的。所以侧摩阻力与刃脚土压力是影响沉井施工的关键性因素，故侧壁摩阻力的测试对沉井的设计、施工等各个方面都非常重要。
但是，在现阶段，实际工程基本都是通过间接方法测试沉井的侧壁摩阻力，常用的方法有以下两种：第一，在沉井的钢筋笼不同高度的截面设置轴力计，通过轴力计以间接监测侧壁摩阻力，但此方法不仅精度较差，而且测试结果为两个截面之间摩阻力，为摩阻力的平均值，无法反映沉井倾斜、突沉等情况下的摩阻力变化，对施工指导意义不大；第二，在沉井侧面埋设土压力盒，通过测试侧向土压力，再乘以摩擦系数得出侧摩阻力，此方法本身其摩擦系数就不易确定，也无法确定摩阻力方向，由于摩擦系数为静止摩擦系数，故此测试方法也无法反映沉井倾斜、突沉等情况下的摩阻力变化。
中国专利200910263089.X，揭露了一种弹梁式侧壁摩阻力仪，包括嵌固板、面板、弹性梁、应变计和保护盒等数个主要部件组成。该发明中可用于测量沉井与周围土体的摩阻力。但是，该发明存在以下不足：第一，该发明没有设置密封措施，在沉井下沉过程易进水，致使仪器失效；第二，受力面板与侧面的保护盒之间为刚性接触，如有土颗粒进入卡槽，则易卡死，致使受力面板无法自由滑动，影响测量精度；第三，该发明中计算转换次数较多，影响其测量精度。
故针对现有技术存在的问题，本案设计人凭借从事此行业多年的经验，积极研究改良，于是有了本发明密闭式沉井侧壁摩阻力计。
发明内容
本发明是针对现有技术中，传统的侧壁摩阻力仪容易失效，测量精度也易受影响等缺陷提供一种密闭式沉井侧壁摩阻力计。
为了解决上述问题，本发明提供一种密闭式沉井侧壁摩阻力计，所述密闭式沉井侧壁摩阻力计包括：保护盒，所述保护盒具有由顺序连接的第一挡板、第二挡板，以及第三挡板围闭形成的收容空间；固定面板，具有固定面板滑动卡槽，并形成在所述保护盒的第二挡板处；受力面板，所述受力面板与所述固定面板呈面向设置，并介于所述第一挡板和所述第三挡板之间，且通过所述阻挡介质设置在所述第一挡板和所述第三挡板之异于所述固定面板一端；导轨，具有导轨滑动卡槽，并呈面向平行设置在所述受力面板之临近所述收容空间一侧；第一靠板，所述第一靠板设置在所述固定面板和所述导轨之间，所述第一靠板一端与所述第一加强板固定连接，并将所述第一加强板滑动设置在所述导轨滑动卡槽内，所述第一靠板之另一端固定设置在所述固定面板上；第二靠板，所述第二靠板与所述第一靠板平行设置，并位于所述固定面板和所述导轨之间，所述第二靠板一端与所述第二加强板固定连接，并将所述第二靠板具有第二加强板的一端固定设置在所述导轨上，所述第二靠板之另一端滑动设置在所述固定面板的固定面板滑动卡槽内；以及应力计，所述应力计具若干导线，并设置在所述第一靠板与所述第二靠板之间。
可选的，所述密闭式沉井侧壁摩阻力计采用安装螺母或者焊接方式与所述沉井固定。
可选的，所述导轨通过螺栓与所述受力面板固定。
可选的，所述保护盒与所述固定面板一体成型。
可选的，所述保护盒之第二挡板呈正方形，所述保护盒的高度小于其长、宽尺寸。
可选的，所述受力面板为钢材或者混凝土材质。
可选的，所述第一加强板与所述第二加强板对称设置，所述第一加强板和所述第二加强板为钢材材质。
可选的，所述阻挡介质为止水橡胶。
可选的，所述第一靠板和所述第二靠板厚度依所述第一靠板和所述第二靠板本身在测试过程中不产生弯曲挠度设计。
综上所述，本发明密闭式沉井侧壁摩阻力计适于实际工程监测，不仅监测工作受施工影响较小，精度较高，而且所述密闭式沉井侧壁摩阻力计存活率相当高，具有较高的测试精度和较强的适用性。
附图说明
图1所示为本发明密闭式沉井侧壁摩阻力计的侧视结构示意图；
图2所示为本发明密闭式沉井侧壁摩阻力计的俯视结构示意图；
图3所示为本发明密闭式沉井侧壁摩阻力计的后视结构示意图。
具体实施方式
为详细说明本发明创造的技术内容、构造特征、所达成目的及功效，下面将结合实施例并配合附图予以详细说明。
请参阅图1、图2，图1所示为本发明密闭式沉井侧壁摩阻力计的侧视结构示意图。图2所示为本发明密闭式沉井侧壁摩阻力计的俯视结构示意图。所述密闭式沉井侧壁摩阻力计1包括保护盒10，所述保护盒10具有由顺序连接的第一挡板101、第二挡板102，以及第三挡板103围闭形成的收容空间104；固定面板11，具有固定面板滑动卡槽110，并形成在所述保护盒10的第二挡板102处；受力面板12，所述受力面板12与所述固定面板11呈面向设置，并介于所述第一挡板101和所述第三挡板103之间，且通过所述阻挡介质13设置在所述第一挡板101和所述第三挡板103之异于所述固定面板11一端；导轨14，具有导轨滑动卡槽141，并呈面向平行设置在所述受力面板12之临近所述收容空间104一侧；第一靠板15，所述第一靠板15设置在所述固定面板11和所述导轨14之间，所述第一靠板15一端与所述第一加强板151固定连接，并将所述第一加强板151滑动设置在所述导轨滑动卡槽141内，所述第一靠板15之另一端固定设置在所述固定面板11上；第二靠板16，所述第二靠板16与所述第一靠板15平行设置，并位于所述固定面板11和所述导轨14之间，所述第二靠板16一端与所述第二加强板161固定连接，并将所述第二靠板16具有第二加强板161的一端固定设置在所述导轨14上，所述第二靠板16之另一端滑动设置在所述固定面板11的固定面板滑动卡槽110内；以及应力计17，所述应力计17具若干导线171，并设置在所述第一靠板15与所述第二靠板16之间。
为了更好的实施本发明，优选的，所述密闭式沉井侧壁摩阻力计1采用安装螺母18或者焊接方式与所述沉井固定。
其中，所述导轨14通过螺栓19与所述受力面板12固定。所述保护盒10与所述固定面板11一体成型。优选地，所述保护盒10之第二挡板102呈正方形，所述保护盒10的高度小于其长、宽尺寸。所述受力面板12为钢材或者混凝土材质。所述第一加强板151与所述第二加强板161对称设置，所述第一加强板151和所述第二加强板161为钢材材质。所述阻挡介质13为止水橡胶。所述第一靠板15和所述第二靠板16厚度需较大，以增加其刚度，减小所述第一靠板15和所述第二靠板16本身在测试过程中产生的弯曲挠度，以提高测试精度。
请参阅图1、图2，并结合参阅图3，详述本发明密闭式沉井侧壁摩阻力计1的工作原理。图3所示为本发明密闭式沉井侧壁摩阻力计的后视结构示意图。在进行测量时，土体（未图示）对受力面板12的侧向土压力和摩阻力使得所述受力面板12与所述固定面板11之间发生相对滑动，本发明密闭式沉井侧壁摩阻力计1通过导轨14、固定面板滑动卡槽110、导轨滑动卡槽141、第一靠板15，以及第二靠板16等装置，使得所述应力计17所受压力即为所述受力面板12所受摩阻力，且所述第一靠板15与所述第二靠板16之间的距离变化等于所述固定面板11与所述受力面板12之间相对滑动位移，而所述距离变化引起所述应力计17的应力变化，从而通过测试所述应力计17数值进而得到所述受力面板12所受摩阻力。
综上所述，本发明密闭式沉井侧壁摩阻力计适于实际工程监测，不仅监测工作受施工影响较小，精度较高，而且所述密闭式沉井侧壁摩阻力计存活率相当高，具有较高的测试精度和较强的适用性。
本领域技术人员均应了解，在不脱离本发明的精神或范围的情况下，可以对本发明进行各种修改和变型。因而，如果任何修改或变型落入所附权利要求书及等同物的保护范围内时，认为本发明涵盖这些修改和变型。
Claims (9)
1.一种密闭式沉井侧壁摩阻力计，其特征在于，所述密闭式沉井侧壁摩阻力计包括：
保护盒，所述保护盒具有由顺序连接的第一挡板、第二挡板，以及第三挡板围闭形成的收容空间；
固定面板，具有固定面板滑动卡槽，并形成在所述保护盒的第二挡板处；
受力面板，所述受力面板与所述固定面板呈面向设置，并介于所述第一挡板和所述第三挡板之间，且通过阻挡介质设置在所述第一挡板和所述第三挡板之异于所述固定面板一端；
导轨，具有导轨滑动卡槽，并呈面向平行设置在所述受力面板之临近所述收容空间一侧；
第一靠板，所述第一靠板设置在所述固定面板和所述导轨之间，所述第一靠板一端与第一加强板固定连接，并将所述第一加强板滑动设置在所述导轨滑动卡槽内，所述第一靠板之另一端固定设置在所述固定面板上；
第二靠板，所述第二靠板与所述第一靠板平行设置，并位于所述固定面板和所述导轨之间，所述第二靠板一端与第二加强板固定连接，并将所述第二靠板具有第二加强板的一端固定设置在所述导轨上，所述第二靠板之另一端滑动设置在所述固定面板的固定面板滑动卡槽内；以及,
应力计，所述应力计具若干导线，并设置在所述第一靠板与所述第二靠板之间。
2.如权利要求1所述的密闭式沉井侧壁摩阻力计，其特征在于，所述密闭式沉井侧壁摩阻力计采用安装螺母或者焊接方式与所述沉井固定。
3.如权利要求1所述的密闭式沉井侧壁摩阻力计，其特征在于，所述导轨通过螺栓与所述受力面板固定。
4.如权利要求1所述的密闭式沉井侧壁摩阻力计，其特征在于，所述保护盒与所述固定面板一体成型。
5.如权利要求4所述的密闭式沉井侧壁摩阻力计，其特征在于，所述保护盒之第二挡板呈正方形，所述保护盒的高度小于其长、宽尺寸。
6.如权利要求1所述的密闭式沉井侧壁摩阻力计，其特征在于，所述受力面板为钢材或者混凝土材质。
7.如权利要求1所述的密闭式沉井侧壁摩阻力计，其特征在于，所述第一加强板与所述第二加强板对称设置，所述第一加强板和所述第二加强板为钢材材质。
8.如权利要求1所述的密闭式沉井侧壁摩阻力计，其特征在于，所述阻挡介质为止水橡胶。
9.如权利要求1所述的密闭式沉井侧壁摩阻力计，其特征在于，所述第一靠板和所述第二靠板厚度依所述第一靠板和所述第二靠板本身在测试过程中不产生弯曲挠度设计。
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